L’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha assegnato il premio Nobel per la Fisica 2026 al professor Francis Halzen. Il Comitato del Nobel ha rintracciato il Professore in Italia subito dopo l’ufficializzazione dell’assegnazione, per comunicargli la vittoria del Premio Nobel per la Fisica 2026. La sua presenza era prevista il 4 ottobre all’evento BergamoScienza, dove ha illustrato proprio il progetto IceCube. L’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha motivato il conferimento dello storico riconoscimento per i contributi della sua ricerca presso lo IceCube Neutrino Observatory, a cui si deve la scoperta dei neutrini di alta energia di origine astrofisica.
Nato a Tienen, in Belgio, nel 1944, Halzen ha costruito gran parte della carriera accademica negli Stati Uniti. Oggi lavora come Vilas Research Professor e Gregory Breit Distinguished Professor di Fisica alla University of Wisconsin–Madison. Proprio in questo Ateneo guida l’esperimento IceCube.
La ricerca dello IceCube Neutrino Observatory
La ricerca di Halzen si concentra sui neutrini ad altissima energia, particelle prive di carica elettrica e dotate di una massa estremamente piccola, capaci di attraversare enormi distanze nello spazio quasi senza interagire con la materia. Proprio per questa caratteristica, i neutrini possono trasportare fino alla Terra informazioni provenienti da alcuni degli ambienti più estremi dell’Universo. Nuclei galattici attivi, resti di supernova e altri potenti acceleratori cosmici sono tra le possibili sorgenti dei neutrini astrofisici di alta energia.
Nel 1988 Halzen, insieme al fisico John G. Learned, propose di utilizzare il ghiaccio polare profondo come gigantesco mezzo di rivelazione per i neutrini di alta energia, un’idea che avrebbe contribuito allo sviluppo dell’IceCube Neutrino Observatory.
Realizzato grazie a una vasta collaborazione internazionale, IceCube fu completato al Polo Sud nel dicembre 2010. Il rivelatore utilizza un volume di circa un chilometro cubo di ghiaccio antartico e comprende 5.160 moduli ottici digitali, distribuiti lungo 86 stringhe verticali poste tra circa 1.450 e 2.450 metri di profondità.
Quando un neutrino interagisce con la materia nel ghiaccio può generare particelle secondarie elettricamente cariche. Muovendosi nel ghiaccio, queste producono una tenue luce blu, la radiazione Cherenkov, che viene rilevata dai sensori di IceCube e consente agli scienziati di ricostruire energia e direzione dell’evento.
Nel 2013 la collaborazione IceCube annunciò la prima solida evidenza dell’esistenza di neutrini astrofisici ad altissima energia provenienti dallo spazio. Dieci anni più tardi, nel 2023, il telescopio ha ottenuto per la prima volta un’immagine della Via Lattea osservata attraverso i neutrini, aprendo un nuovo modo di studiare la nostra Galassia.
Perché questa ricerca è importante
Il lavoro di Halzen e della collaborazione IceCube ha aperto una nuova fase nello studio dell’Universo. Mentre i raggi cosmici, essendo particelle elettricamente cariche, vengono deviati dai campi magnetici durante il loro viaggio nello spazio e i fotoni gamma di altissima energia possono essere assorbiti lungo il percorso, i neutrini procedono quasi indisturbati e senza essere deviati, conservando informazioni sulla direzione della loro sorgente.
Queste caratteristiche ne fanno messaggeri privilegiati per studiare alcuni degli acceleratori cosmici più potenti dell’Universo e per contribuire alla ricerca, ancora aperta, dell’origine dei raggi cosmici ad altissima energia.
IceCube ha inoltre avuto un ruolo fondamentale nello sviluppo dell’astronomia multimessaggera, nella quale le osservazioni di neutrini vengono combinate con quelle di fotoni, onde gravitazionali e raggi cosmici. Il successo del progetto antartico ha contribuito anche allo sviluppo di una rete internazionale di grandi osservatori per neutrini, tra cui KM3NeT nel Mediterraneo e Baikal-GVD nel lago Baikal.
